Επιτάχυνση

Η επιτάχυνση είναι ένα μέτρο του πόσο γρήγορα μεταβάλλεται η ταχύτητα. Η επιτάχυνση είναι η μεταβολή της ταχύτητας διαιρούμενη με τη μεταβολή του χρόνου. Η επιτάχυνση είναι ένα διάνυσμα, και επομένως περιλαμβάνει τόσο ένα μέγεθος όσο και μια κατεύθυνση. Η επιτάχυνση είναι επίσης μια αλλαγή στην ταχύτητα και την κατεύθυνση, υπάρχει:

Ταχύτητα (κλιμακωτή ποσότητα) (δεν χρησιμοποιεί κατεύθυνση)

Η απόσταση είναι το πόσο μακριά ταξιδέψατε
Ο χρόνος είναι ο χρόνος που σας πήρε για να ταξιδέψετε
Ταχύτητα είναι το πόσο γρήγορα κινείστε - Ταχύτητα = Απόσταση / Χρόνος

Ταχύτητα (διανυσματικό μέγεθος) (χρησιμοποιεί μια κατεύθυνση)

Παραδείγματα

Ένα αντικείμενο κινούνταν βόρεια με ταχύτητα 10 μέτρων ανά δευτερόλεπτο. Το αντικείμενο επιταχύνει και τώρα κινείται βόρεια με ταχύτητα 15 μέτρων ανά δευτερόλεπτο. Το αντικείμενο έχει επιταχυνθεί.
Ένα μήλο πέφτει κάτω. Αρχίζει να πέφτει με ταχύτητα 0 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Στο τέλος του πρώτου δευτερολέπτου, το μήλο κινείται με 9,8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Το μήλο έχει επιταχυνθεί. Στο τέλος του δεύτερου δευτερολέπτου, το μήλο κινείται προς τα κάτω με 19,6 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Το μήλο έχει επιταχυνθεί και πάλι.
Η Τζέιν περπατάει ανατολικά με ταχύτητα 3 χιλιομέτρων την ώρα. Η ταχύτητα της Τζέιν δεν αλλάζει. Η επιτάχυνση της Τζέιν είναι μηδέν.
Ο Τομ περπατούσε ανατολικά με ταχύτητα 3 χιλιομέτρων την ώρα. Ο Τομ γυρίζει και περπατάει νότια με 3 χιλιόμετρα την ώρα. Ο Τομ είχε μη μηδενική επιτάχυνση.
Η Sally περπατούσε ανατολικά με ταχύτητα 3 χιλιομέτρων την ώρα. Η Sally επιβραδύνει. Μετά, η Σάλι περπατάει ανατολικά με 1,5 χιλιόμετρο την ώρα. Η Sally είχε μη μηδενική επιτάχυνση.
Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας

Εύρεση της επιτάχυνσης

Επιτάχυνση είναι ο ρυθμός μεταβολής της ταχύτητας ενός αντικειμένου. Επιτάχυνση a {\displaystyle \mathbf {a} } $\mathbf {a}$ μπορεί να βρεθεί χρησιμοποιώντας:

a = v 1 - v 0 t 1 - t 0 {\displaystyle \mathbf {a} ={\mathbf {v_{1}} -\mathbf {v_{0}} \over {t_{1}-t_{0}}}} $\mathbf {a} ={\mathbf {v_{1}} -\mathbf {v_{0}} \over {t_{1}-t_{0}}}$

όπου

v 0 {\displaystyle \mathbf {v_{0}} } $\mathbf {v_{0}}$ είναι η ταχύτητα στην αρχή

v 1 {\displaystyle \mathbf {v_{1}} } $\mathbf {v_{1}}$ s ο χρόνος στην αρχή

t 1 {\displaystyle t_{1}} $t_{1}$ είναι ο χρόνος στο τέλος

Μερικές φορές η μεταβολή της ταχύτητας v 1 - v 0 {\displaystyle \mathbf {v_{1}} -\mathbf {v_{0}} } $\mathbf {v_{1}} -\mathbf {v_{0}}$ γράφεται ως Δ v {\displaystyle \mathbf {v} } $\mathbf {v}$ . Μερικές φορές η μεταβολή στο χρόνο t 1 - t 0 {\displaystyle {t_{1}-t_{0}}} ${t_{1}-t_{0}}$ γράφεται ως Δt.

Σε δύσκολες καταστάσεις, η επιτάχυνση μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τα μαθηματικά: στον λογισμό, η επιτάχυνση είναι η παράγωγος της ταχύτητας (σε σχέση με το χρόνο), a = d v d t {\displaystyle \mathbf {a} ={\frac {\mathrm {d} \mathbf {v} }{\mathrm {d} t}}}} $\mathbf {a} ={\frac {\mathrm {d} \mathbf {v} }{\mathrm {d} t}}$ .

Μονάδες μέτρησης

Η επιτάχυνση έχει τις δικές της μονάδες μέτρησης. Για παράδειγμα, αν η ταχύτητα μετριέται σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο και αν ο χρόνος μετριέται σε δευτερόλεπτα, τότε η επιτάχυνση μετριέται σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο στο τετράγωνο (m/s ). ²

Άλλες λέξεις

Η επιτάχυνση μπορεί να είναι θετική ή αρνητική. Όταν η επιτάχυνση είναι αρνητική (αλλά η ταχύτητα δεν αλλάζει κατεύθυνση), μερικές φορές ονομάζεται επιβράδυνση. Για παράδειγμα, όταν ένα αυτοκίνητο φρενάρει επιβραδύνει. Οι φυσικοί χρησιμοποιούν συνήθως μόνο τη λέξη "επιτάχυνση".

Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα για την κίνηση

Οι νόμοι της κίνησης του Νεύτωνα είναι κανόνες για το πώς κινούνται τα πράγματα. Αυτοί οι κανόνες ονομάζονται "νόμοι της κίνησης". Ο Ισαάκ Νεύτων είναι ο επιστήμονας που κατέγραψε πρώτος τους βασικούς νόμους της κίνησης. Σύμφωνα με τον Δεύτερο Νόμο της Κίνησης του Νεύτωνα, η δύναμη που χρειάζεται κάτι για να επιταχύνει ένα αντικείμενο εξαρτάται από τη μάζα του αντικειμένου (την ποσότητα της "ύλης" από την οποία είναι φτιαγμένο το αντικείμενο ή πόσο "βαρύ" είναι). Ο τύπος του δεύτερου νόμου του Νεύτωνα για την κίνηση είναι: F = m a {\displaystyle \mathbf {F} =m\mathbf {a} } $\mathbf {F} =m\mathbf {a}$ , όπου a {\displaystyle \mathbf {a} } $\mathbf {a}$ είναι η επιτάχυνση, F {\displaystyle \mathbf {F} } $\mathbf {F}$ είναι η δύναμη, και m {\displaystyle m} η μάζα. Αυτός ο τύπος είναι πολύ γνωστός και είναι πολύ σημαντικός στη φυσική. Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα για την κίνηση, εν συντομία "ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα", είναι συχνά ένα από τα πρώτα πράγματα που μαθαίνουν οι μαθητές φυσικής.

Επιβράδυνση

Η επιβράδυνση είναι το αντίθετο της επιτάχυνσης. Αυτό σημαίνει ότι κάτι επιβραδύνει αντί να επιταχύνει. Για παράδειγμα, όταν ένα αυτοκίνητο φρενάρει, επιβραδύνει.

Ερωτήσεις και απαντήσεις

Ερ: Τι είναι η επιτάχυνση;

A: Η επιτάχυνση είναι ένα μέτρο του πόσο γρήγορα μεταβάλλεται η ταχύτητα.

Ερ: Πώς μετράται η επιτάχυνση;

Α: Η επιτάχυνση είναι η μεταβολή της ταχύτητας διαιρούμενη με τη μεταβολή του χρόνου.

Ε: Τι είδους μέγεθος είναι η επιτάχυνση;

Α: Η επιτάχυνση είναι ένα διάνυσμα και επομένως περιλαμβάνει τόσο ένα μέγεθος όσο και μια κατεύθυνση.

Ε: Πώς ορίζεται η ταχύτητα;

Α: Η ταχύτητα είναι το πόσο γρήγορα κινείστε και μετράται ως η απόσταση που διανύσατε διαιρούμενη με το χρόνο που χρειάστηκε.

Ερ: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της ταχύτητας και της ταχύτητας;

Α: Η ταχύτητα είναι διανυσματικό μέγεθος και αναφέρεται στο πόσο γρήγορα αλλάζει η θέση σας και προς ποια κατεύθυνση.

Ε: Τι είναι η μετατόπιση;

Α: Η μετατόπιση είναι το πόσο έχει αλλάξει η θέση σας προς ποια κατεύθυνση.

Ε: Τι είναι το τράνταγμα;

Α: Το τράνταγμα είναι η μέτρηση του πόσο γρήγορα αλλάζει η επιτάχυνση.